α-FeOOH納米微粒及膠體的制備與性質(zhì)研究.pdf

1、本文首先采用化學(xué)沉淀制備出α-FeOOH納米微粒，然后通過化學(xué)感生相變，以α-FeOOH作為前軀體成功地制得了γ-Fe2O3納米微粒。以FeCl3·6H2O、NaOH和FeCl2為反應(yīng)原料(均為分析純)，利用X射線衍射儀(XRD)確定樣品物相，透射電子顯微鏡(TEM)觀察樣品的形貌，振動樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)檢測樣品的磁化性質(zhì)。合成了α-FeOOH膠體并進(jìn)行了磁光研究。
　　 本研究的主要內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　 1.以Fe

2、Cl3·6H2O和NaOH為反應(yīng)原料，蒸餾水為溶劑，用化學(xué)沉淀法合成α-FeOOH納米微粒，XRD結(jié)果顯示α-FeOOH納米微粒結(jié)晶性較好，TEM結(jié)果表明所制備的產(chǎn)物為8.16nm的納米微粒及其團(tuán)聚體，VSM結(jié)果顯示呈現(xiàn)順磁性。
　　 2.由α-FeOOH前軀體經(jīng)FeCl2/NaOH混合液熱處理合成γ-Fe2O3納米微粒。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：α-FeOOH前軀體由FeCl2(0.22M)和NaOH(0.19M)混合液處理，所得到的納米

3、微粒是單一的γ-Fe2O3相，平均粒徑為12.74nm，粒徑分布均勻、分散性好、結(jié)晶性好；然而，當(dāng)FeCl2溶液的濃度小于0.22M，或NaOH溶液濃度小于0.19M，所得到的納米微粒是α-FeOOH和γ-Fe2O3兩相共存的復(fù)合納米微粒。TEM觀察表明，兩相共存的微粒其形態(tài)是不一致的，單一的γ-Fe2O3納米微粒是多邊形而不是球形。通過由振動樣品磁強(qiáng)計(jì)得到的磁化強(qiáng)度數(shù)據(jù)，推測了兩相微粒中α-FeOOH相和γ-Fe2O3相的體積比。

4、r>　　 3.α-FeOOH納米微粒用Fe(NO3)3溶液(沸騰后再加入α-FeOOH納米微粒)處理，用Massart法制備出具有弱磁性的α-FeOOH膠體。通過離心的方法去除團(tuán)聚體。因α-FeOOH納米材料具有獨(dú)特的性質(zhì)(塊材是反鐵磁材料，納米微粒呈現(xiàn)順磁性，是正交晶系)，我們研究入射光分別為線偏振光和圓偏振光時(shí)，α-FeOOH膠體在均勻磁場(由亥姆霍茲線圈產(chǎn)生)作用下的二向色性和雙折射效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明由弱磁性的α-FeOOH納米

5、微粒構(gòu)成的膠體比強(qiáng)磁性CoFe2O4納米微粒構(gòu)成的磁性液體具有更明顯的二向色性和雙折射效應(yīng)，我們通過理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明具有弱固有磁矩的非正方晶系納米顆?；z體可等價(jià)于磁一介電橢球體系，這類橢球基膠體在零磁場時(shí)，介電常數(shù)呈各向同性。然而，當(dāng)外加磁場時(shí)，與橢球本身旋轉(zhuǎn)有關(guān)的布朗磁矩旋轉(zhuǎn)將會感生為與介電橢球一致的方向，因此，膠體的介電常數(shù)將變?yōu)楦飨虍愋?。在磁場作用下具有介電橢球取向有序的膠體可以被看做有光學(xué)各向異性的類液晶。
　　 本